JP6012526B2 - Alkali metal thermoelectric converter - Google Patents

Alkali metal thermoelectric converter Download PDF

Info

Publication number
JP6012526B2
JP6012526B2 JP2013063870A JP2013063870A JP6012526B2 JP 6012526 B2 JP6012526 B2 JP 6012526B2 JP 2013063870 A JP2013063870 A JP 2013063870A JP 2013063870 A JP2013063870 A JP 2013063870A JP 6012526 B2 JP6012526 B2 JP 6012526B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chamber
alkali metal
temperature side
high temperature
low temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2013063870A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014192935A (en
Inventor
雅彦 淺沼
雅彦 淺沼
遠藤 恒雄
恒雄 遠藤
和貴 高橋
和貴 高橋
佐藤 卓哉
卓哉 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2013063870A priority Critical patent/JP6012526B2/en
Publication of JP2014192935A publication Critical patent/JP2014192935A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6012526B2 publication Critical patent/JP6012526B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明はアルカリ金属熱電変換器に関し、さらに詳細には、固体電解質を用いたアルカリ金属熱電気変換器に関する。   The present invention relates to an alkali metal thermoelectric converter, and more particularly to an alkali metal thermoelectric converter using a solid electrolyte.

ナトリウムイオン等のアルカリ金属イオンの伝導性を有するβ或いはβ"アルミナを固体電解質として用いたアルカリ金属熱電変換器(AMTEC)が知られている(例えば、特許文献1)。アルカリ金属熱電変換器は、外部から熱を受けて高温(600〜1000℃)になる高温部と、放熱して低温(100〜500℃)になる低温部とを有する真空に密閉された容器を有する。容器内には高温部と低温部とを通過するように循環路が画定され、循環路にはアルカリ金属が封入される。高温部における循環路内には、β或いはβ"アルミナである固体電解質が、循環路を第1室及び第2室に区切るように設けられる。第1室にはアノードが設けられ、第2室にはカソードが設けられる。循環路にはウィックポンプや電磁ポンプ等のポンプが設けられ、ポンプによって低温部における循環路内の液体のアルカリ金属は第1室へと輸送される。   An alkali metal thermoelectric converter (AMTEC) using β or β "alumina having conductivity of alkali metal ions such as sodium ions as a solid electrolyte is known (for example, Patent Document 1). And a vacuum-sealed container having a high-temperature portion that receives heat from the outside and becomes a high temperature (600 to 1000 ° C.) and a low-temperature portion that dissipates heat and becomes a low temperature (100 to 500 ° C.). A circulation path is defined so as to pass through the high temperature part and the low temperature part, and an alkali metal is enclosed in the circulation path. In the circulation path in the high temperature part, a solid electrolyte that is β or β ″ alumina is added to the circulation path. Is provided so as to be divided into a first chamber and a second chamber. The first chamber is provided with an anode, and the second chamber is provided with a cathode. A pump such as a wick pump or an electromagnetic pump is provided in the circulation path, and the liquid alkali metal in the circulation path in the low temperature part is transported to the first chamber by the pump.

第1室へと輸送された液体のアルカリ金属は、第1室において高温になり、一部が気体になる。気体のアルカリ金属は、固体電解質の表面において電子を放出してアルカリ金属イオンになり、固体電解質内に進入する。放出された電子は、アノードへと流れる。固体電解質内に進入したアルカリ金属イオンは、固体電解質内を通過して第2室側の表面において、カソードから電子を受け取り、気体のアルカリ金属になる。このように、アルカリ金属イオンが固体電解質を通過することによって、電子がアノードからカソードへと外部負荷を介して流れ、電流が発生する。第2室に存在する気体のアルカリ金属は、低温部へと流れて凝縮し、再びポンプによって第1室に輸送される。以上のように構成されたアルカリ金属熱電変換装置は、固体電解質の第1室側及び第2室側の表面におけるアルカリ金属の濃度差を利用した濃淡電池といえる。   The liquid alkali metal transported to the first chamber becomes high temperature in the first chamber, and a part thereof becomes a gas. The gaseous alkali metal emits electrons on the surface of the solid electrolyte to become alkali metal ions, and enters the solid electrolyte. The emitted electrons flow to the anode. The alkali metal ions that have entered the solid electrolyte pass through the solid electrolyte and receive electrons from the cathode on the surface on the second chamber side to become gaseous alkali metal. Thus, when alkali metal ions pass through the solid electrolyte, electrons flow from the anode to the cathode via the external load, and a current is generated. The gaseous alkali metal existing in the second chamber flows to the low temperature portion, condenses, and is transported to the first chamber again by the pump. The alkali metal thermoelectric conversion device configured as described above can be said to be a concentration cell that utilizes the difference in alkali metal concentration between the first chamber side and second chamber side surfaces of the solid electrolyte.

アルカリ金属熱電変換器の発電効率は、固体電解質を通過するアルカリ金属イオンの量に依存する。そのため、固体電解質の第1室側及び第2室側の表面積を増大させる手法や、第1室及び第2室における気体のアルカリ金属の濃度差(蒸気圧差)を増大させる手法によって発電効率を高めることができる。   The power generation efficiency of the alkali metal thermoelectric converter depends on the amount of alkali metal ions passing through the solid electrolyte. Therefore, the power generation efficiency is increased by a method for increasing the surface area of the first chamber side and the second chamber side of the solid electrolyte and a method for increasing the concentration difference (vapor pressure difference) of the alkali metal in the first chamber and the second chamber. be able to.

特開平3−178584号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-178484

以上のようなアルカリ金属熱電変換器は、単セルでの起電力が0.1〜0.7Vであるため、用途に応じて必要な電位(出力電圧)を得るべく複数のセルを互いに接続する必要がある。しかしながら、複数のセルを単純に寄せ集めると、装置全体の体積が増大するという問題がある。特に、各セルに設けられる電磁ポンプ等の液体アルカリ金属を輸送する手段が装置全体で見て重複することにより装置全体が大型化する。また、各セルを接続するための配線構造が複雑になり、装置構成が複雑になるという問題がある。   In the alkali metal thermoelectric converter as described above, since the electromotive force in a single cell is 0.1 to 0.7 V, a plurality of cells are connected to each other so as to obtain a necessary potential (output voltage) according to the application. There is a need. However, if a plurality of cells are simply gathered together, there is a problem that the volume of the entire apparatus increases. In particular, the entire apparatus is enlarged because the means for transporting the liquid alkali metal such as an electromagnetic pump provided in each cell overlaps the entire apparatus. Further, there is a problem that the wiring structure for connecting each cell becomes complicated and the device configuration becomes complicated.

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであって、複数のセルを含み、出力電圧が高いアルカリ金属熱電変換器を簡素かつコンパクトに構成することを課題とする。   This invention is made | formed in view of the above background, Comprising: It makes it a subject to comprise simply and compactly the alkali metal thermoelectric converter which contains several cells and has a high output voltage.

本発明によるアルカリ金属熱電変換器(10)は、熱を受けて高温になる高温側ハウジング(32)と、放熱して低温になる低温側ハウジング(54)と、前記高温側ハウジング(32)内の高温室(36)を第1室(36A)と第2室(36B)とに区画するように設けられ、アルカリ金属イオンの通過を許容する固体電解質(38)と、前記第1室(36A)に設けられたアノード(32)と、前記第2室(36B)に設けられたカソード(48)と、前記低温側ハウジング(54)内の低温室(56)と前記第1室(36A)とを連通する第1通路(66)と、前記低温室(56)と前記第2室(36B)とを連通する第2通路(62)と、前記低温室(56)に貯容された液体のアルカリ金属とを有するセル(30)を複数有し、前記セル(30)は一つの回転軸線(X)周りに配置され、前記高温側ハウジング(32)は前記回転軸線(X)に沿った一側に配置され、前記低温側ハウジング(54)は前記回転軸線(X)に沿った他側に配置され、更に、前記複数のセル(30)を電気的に直列に接続する直列接続回路(82、84、86、88、90、92)と、前記セル(30)の全てを前記回転軸線(X)を中心として回転させる駆動装置(70)とを有し、前記回転軸線(X)を中心とした回転により生じる遠心力によって前記低温室(56)内の前記アルカリ金属を前記第1通路(66)を介して前記第1室(36A)に移動させる。   The alkali metal thermoelectric converter (10) according to the present invention includes a high temperature side housing (32) that receives heat and a high temperature side, a low temperature side housing (54) that dissipates heat and a low temperature, and the high temperature side housing (32). The high temperature chamber (36) is divided into a first chamber (36A) and a second chamber (36B), a solid electrolyte (38) that allows passage of alkali metal ions, and the first chamber (36A). ), The cathode (48) provided in the second chamber (36B), the low temperature chamber (56) in the low temperature housing (54), and the first chamber (36A). Of the liquid stored in the low temperature chamber (56), the second passage (62) communicating with the low temperature chamber (56) and the second chamber (36B). A plurality of cells (30) having an alkali metal and the front The cell (30) is arranged around one rotation axis (X), the high temperature side housing (32) is arranged on one side along the rotation axis (X), and the low temperature side housing (54) is rotated. A series connection circuit (82, 84, 86, 88, 90, 92) disposed on the other side along the axis (X) and further electrically connecting the plurality of cells (30) in series; A drive device (70) for rotating all of (30) around the rotation axis (X), and the inside of the low temperature chamber (56) by centrifugal force generated by rotation about the rotation axis (X) The alkali metal is moved to the first chamber (36A) through the first passage (66).

この構成によれば、複数のセル(30)が電気的に直列に接続されているので、高い出力電圧を得ることができる。直列接続では、液体のアルカリ金属によってセル(30)間が電気的に短絡することを回避するために、アルカリ金属はセル(30)毎に独立した流れをもって循環しなけばならない。このことに対して、アルカリ金属を循環させるための輸送が、セル(30)を駆動装置(70)によって回転軸線(X)周りに回転されることにより生じる遠心力によって行われるので、セル(30)毎にアルカリ金属を輸送するための輸送手段を個々に設ける必要がない。これにより、複数個のセル(30)を直列接続したアルカリ金属熱電変換器(10)を、輸送手段の重複を避けてコンパクトに構成することができる。   According to this configuration, since the plurality of cells (30) are electrically connected in series, a high output voltage can be obtained. In series connection, the alkali metal must circulate in an independent flow for each cell (30) to avoid electrical shorting between the cells (30) due to liquid alkali metal. On the other hand, since the transport for circulating the alkali metal is performed by the centrifugal force generated by rotating the cell (30) around the rotation axis (X) by the driving device (70), the cell (30 ) It is not necessary to provide a transportation means for transporting the alkali metal every time. Thereby, the alkali metal thermoelectric converter (10) which connected the some cell (30) in series can be comprised compactly avoiding duplication of a transport means.

本発明によるアルカリ金属熱電変換器(10)は、好ましくは、前記回転軸線(X)に直交する方向に延在する板状部材(16)を有し、前記セル(30)は前記高温側ハウジング(32)と前記低温側ハウジング(54)とを個別に構成され、前記高温側ハウジング(32)の全てが前記板状部材(16)の一方の側に固定され、前記低温側ハウジング(54)の全てが前記板状部材(16)の他方の側に固定されている。   The alkali metal thermoelectric converter (10) according to the present invention preferably has a plate-like member (16) extending in a direction orthogonal to the rotation axis (X), and the cell (30) is the high temperature side housing. (32) and the low temperature side housing (54) are configured separately, and all of the high temperature side housing (32) is fixed to one side of the plate-like member (16), and the low temperature side housing (54) Are fixed to the other side of the plate-like member (16).

この構成によれば、個別に構成された高温側ハウジング(32)と低温側ハウジング(54)との共通の支持体をなす板状部材(16)の一方の側に各セル(30)の高温側ハウジング(32)が集められ、他方の側に各セル(30)の低温側ハウジング(54)が集められているので、構造の簡素化が図られると同時に板状部材(16)をもって高温側と低温側とが明確に区画され、アルカリ金属熱電変換器(10)の温度管理が容易になる。   According to this configuration, the high temperature of each cell (30) on one side of the plate-like member (16) forming a common support for the individually configured high temperature side housing (32) and low temperature side housing (54). Since the side housing (32) is collected and the low temperature side housing (54) of each cell (30) is collected on the other side, the structure is simplified and at the same time the plate-like member (16) is And the low temperature side are clearly partitioned, and the temperature management of the alkali metal thermoelectric converter (10) becomes easy.

本発明によるアルカリ金属熱電変換器(10)は、好ましくは、前記高温側ハウジング(32)は導電性材料によって構成されて前記アノードを兼ね、前記板状部材(16)が電気絶縁性材料により構成されている。   In the alkali metal thermoelectric converter (10) according to the present invention, preferably, the high temperature side housing (32) is made of a conductive material and also serves as the anode, and the plate member (16) is made of an electrically insulating material. Has been.

この構成によれば、高温側ハウジング(32)がアノードを兼ねることにより固体電解質(38)のアノード側にアノードを別途構成する必要がなくなる。これにより、固体電解質38のアノード側面42に、アノードを構成することによる制約を受けることなくフィン46を設けることが可能になる。板状部材(16)は電気絶縁性材料によって構成されるので、高温側ハウジング(32)が導電性材料によって構成されていても、高温側ハウジング(32)は各セル(30)間で電気的に絶縁されて短絡を生じることがなく、複数のセル(30)を電気的に直列に接続することができる。   According to this configuration, since the high temperature side housing (32) also serves as the anode, it is not necessary to separately configure the anode on the anode side of the solid electrolyte (38). As a result, the fins 46 can be provided on the anode side surface 42 of the solid electrolyte 38 without being restricted by configuring the anode. Since the plate member (16) is made of an electrically insulating material, the high temperature side housing (32) is electrically connected between the cells (30) even if the high temperature side housing (32) is made of a conductive material. A plurality of cells (30) can be electrically connected in series without being short-circuited by insulation.

本発明によるアルカリ金属熱電変換器(10)は、好ましくは、前記回転軸線(X)と同心位置に配置されて前記板状部材(16)を取り付けられた回転軸(12)を有し、前記回転軸(12)にはアノード側とカソード側のスリップリングとの何れか一方(76)が電気絶縁状態で取り付けられており、他方(78)が電気導通状態で取り付けられており、前記直列接続回路の一方の端子が前記一方のスリップリング(76)に前記回転軸(12)とは電気絶縁状態で導電接続され、前記直列接続回路の他方の端子が前記回転軸(12)に導電接続されている。   The alkali metal thermoelectric converter (10) according to the present invention preferably has a rotating shaft (12) disposed concentrically with the rotating axis (X) and having the plate-like member (16) attached thereto, One of the anode side and cathode side slip rings (76) is attached to the rotating shaft (12) in an electrically insulated state, and the other (78) is attached in an electrically conductive state. One terminal of the circuit is conductively connected to the one slip ring (76) in an electrically insulated state from the rotating shaft (12), and the other terminal of the series connection circuit is conductively connected to the rotating shaft (12). ing.

この構成によれば、回転軸(12)が導電路の一部をなし、直列接続回路と他方のスリップリング(78)との導電接続構造が簡単になる。   According to this configuration, the rotating shaft (12) forms a part of the conductive path, and the conductive connection structure between the series connection circuit and the other slip ring (78) is simplified.

本発明によるアルカリ金属熱電変換器(10)は、好ましくは、前記高温側ハウジング(32)のそれぞれは前記回転軸線(X)を中心として互いに回転対称となる位置に配置され、前記低温側ハウジング(54)のそれぞれも前記回転軸線(X)を中心として互いに回転対称となる位置に配置されている。   In the alkali metal thermoelectric converter (10) according to the present invention, preferably, each of the high temperature side housings (32) is disposed at a rotationally symmetric position around the rotation axis (X), and the low temperature side housing ( 54) are also arranged at positions that are rotationally symmetric with respect to the rotation axis (X).

この構成によれば、高温側ハウジング(32)と低温側ハウジング(54)とが遠心力を得るべく回転軸線(X)周りに回転しても、偏心荷重による回転バランスの不均衡が生じることがない。   According to this configuration, even if the high temperature side housing (32) and the low temperature side housing (54) rotate around the rotation axis (X) to obtain a centrifugal force, an imbalance in rotational balance due to eccentric load may occur. Absent.

本発明によるアルカリ金属熱電変換器(10)は、好ましくは、前記固体電解質(38)が前記第1室(36A)側を向く部分は、当該固体電解質(38)の表面積を拡張するための凹凸(46)が設けられている。   In the alkali metal thermoelectric converter (10) according to the present invention, preferably, a portion where the solid electrolyte (38) faces the first chamber (36A) side is uneven for expanding the surface area of the solid electrolyte (38). (46) is provided.

この構成によれば、固体電解質(38)の第1室(36A)側を向く部分とアルカリ金属との接触面積が増大し、電子を放出して固体電解質(38)中に進入するアルカリ金属イオンの量が増大する。それに伴い固体電解質(38)のアノード側で分離する電子量が増え、発電容量が増大する。   According to this configuration, the contact area between the portion of the solid electrolyte (38) facing the first chamber (36A) and the alkali metal is increased, and the alkali metal ions that emit electrons and enter the solid electrolyte (38). The amount of increases. Accordingly, the amount of electrons separated on the anode side of the solid electrolyte (38) increases, and the power generation capacity increases.

本発明によるアルカリ金属熱電変換器(10)は、好ましくは、前記高温側ハウジング(32)が内燃機関の排気ガスと熱交換可能に配置されている。   In the alkali metal thermoelectric converter (10) according to the present invention, preferably, the high temperature side housing (32) is arranged to be able to exchange heat with the exhaust gas of the internal combustion engine.

この構成によれば、廃熱利用によってアルカリ金属熱電気変換器(10)が動作する。   According to this configuration, the alkali metal thermoelectric converter (10) operates by using waste heat.

本発明によるアルカリ金属熱電変換器によれば、各セルのアルカリ金属の輸送が、セルを駆動装置によって回転軸線周りに回転させることにより生じる遠心力によって行われるので、セル毎にアルカリ金属を輸送するための輸送手段を個々に設ける必要がない。これにより、複数個のセルを直列接続したアルカリ金属熱電変換器を、輸送手段の重複を避けてコンパクトに構成することができる。   According to the alkali metal thermoelectric converter of the present invention, the alkali metal in each cell is transported by the centrifugal force generated by rotating the cell around the rotation axis by the driving device, so that the alkali metal is transported for each cell. There is no need to provide individual transportation means. Thereby, the alkali metal thermoelectric converter which connected the some cell in series can be comprised compactly avoiding duplication of a transport means.

本発明によるアルカリ金属熱電変換器の一つの実施形態を示す斜視図。The perspective view which shows one Embodiment of the alkali metal thermoelectric converter by this invention. 図3の線II-IIに沿ったアルカリ金属熱電変換器の断面図(♯2と♯3のセルの図示を省略)。Sectional drawing of the alkali metal thermoelectric converter along line II-II of FIG. 3 (illustration of the cell of # 2 and # 3 is abbreviate | omitted). 図2の線III−IIIに沿った断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 2. 図2の線IV−IVに沿った断面図。Sectional drawing along line IV-IV of FIG. 本発明によるアルカリ金属熱電変換器の使用例を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the usage example of the alkali metal thermoelectric converter by this invention.

以下に、本発明によるアルカリ金属熱電変換器の一つの実施形態を、図1〜図4を参照して説明する。   Hereinafter, one embodiment of an alkali metal thermoelectric converter according to the present invention will be described with reference to FIGS.

アルカリ金属熱電変換器(AMTEC)10は、上下(鉛直方向)に延在する金属等の導電材料製の回転軸12を有する。回転軸12の軸線方向の中間部には回転軸12に一体形成されたフランジ部12Aと回転軸12に係合した固定リング14(図2参照)とによって円盤部材(板状部材)16が固定されている。円盤部材16は、セラミック等の耐熱性を有する電気絶縁材料によって構成され、回転軸12の中心軸線、即ち回転軸線Xに直交する方向(水平方向)に延在している。回転軸12は回転軸線Xと同心位置に配置されていると云える。   The alkali metal thermoelectric converter (AMTEC) 10 has a rotating shaft 12 made of a conductive material such as metal extending vertically (vertical direction). A disk member (plate-like member) 16 is fixed to an intermediate portion in the axial direction of the rotating shaft 12 by a flange portion 12A integrally formed with the rotating shaft 12 and a fixing ring 14 (see FIG. 2) engaged with the rotating shaft 12. Has been. The disk member 16 is made of an electrically insulating material having heat resistance such as ceramic, and extends in a direction (horizontal direction) perpendicular to the central axis of the rotary shaft 12, that is, the rotary axis X. It can be said that the rotating shaft 12 is disposed concentrically with the rotating axis X.

AMTEC10は、円盤部材16より上側を500℃以上の高温環境下に配置され、円盤部材16より下側を100〜500℃程度の低温環境下に配置される。   The AMTEC 10 is disposed in a high temperature environment of 500 ° C. or more above the disk member 16, and is disposed in a low temperature environment of about 100 to 500 ° C. below the disk member 16.

円盤部材16には回転軸線Xを中心とした回転対称位置に後述するセル30の個数と同数の開口18が軸線方向(上下方向)に貫通形成されている。本実施形態では、セル30の個数が6個であることにより、開口18は回転軸線X周りに60度の回転角をもって等間隔に配置されている。開口18の平面形状は、図4に示されているように、略扇状である。   In the disk member 16, openings 18 as many as the number of cells 30 to be described later are formed penetratingly in the axial direction (vertical direction) at rotationally symmetric positions around the rotational axis X. In the present embodiment, since the number of cells 30 is 6, the openings 18 are arranged at equal intervals around the rotation axis X with a rotation angle of 60 degrees. The planar shape of the opening 18 is substantially fan-shaped as shown in FIG.

円盤部材16の上面には各開口18の上側を塞ぐように平面形状が開口18の平面形状と相似形(図3参照)をした金属等の導電材料製のセル取付基板20が取り付けられている。各セル取付基板20の上面には円盤状をした2枚重ねの絶縁板22が取り付けられている。各絶縁板22は、セラミック等の耐熱性を有する電気絶縁材料によって構成され、回転軸線Xを中心とした回転対称位置に配置されている。   A cell mounting substrate 20 made of a conductive material such as metal having a planar shape similar to the planar shape of the opening 18 (see FIG. 3) is attached to the upper surface of the disk member 16 so as to close the upper side of each opening 18. . A disc-shaped two-layered insulating plate 22 is attached to the upper surface of each cell mounting substrate 20. Each insulating plate 22 is made of an electrically insulating material having heat resistance such as ceramic, and is disposed at a rotationally symmetric position around the rotation axis X.

絶縁板22上には各セル30の高温側ハウジング32が取り付けられている。回転軸12の上端部には当該上端部にねじ止めされたナット24によって挟み込むようにしてもう一つの円盤部材26が取り付けられている。円盤部材26は、セラミック等の耐熱性を有する電気絶縁材料によって構成され、各セル30の高温側ハウジング32の上端面に当接している。これにより、各セル30の全ての高温側ハウジング32は、電気絶縁性の円盤部材16と26とによって軸線方向から挟まれるようにして、互いに電気的に短絡することなく個別の電気絶縁性を保って回転軸12に固定される。   On the insulating plate 22, the high temperature side housing 32 of each cell 30 is attached. Another disk member 26 is attached to the upper end portion of the rotary shaft 12 so as to be sandwiched by a nut 24 screwed to the upper end portion. The disk member 26 is made of an electrically insulating material having heat resistance such as ceramic, and is in contact with the upper end surface of the high temperature side housing 32 of each cell 30. Thereby, all the high temperature side housings 32 of each cell 30 are sandwiched from the axial direction by the electrically insulating disk members 16 and 26 so as to maintain individual electrical insulation without being electrically short-circuited with each other. Are fixed to the rotary shaft 12.

高温側ハウジング32のそれぞれは、セル30毎に個別に存在し、各セル取付基板20の絶縁板22上に配置されていることにより、回転軸線Xを中心として互いに回転対称となる位置に、且つ回転軸線X周りに60度の回転角をもって等間隔に配置されることになる。   Each of the high temperature side housings 32 exists individually for each cell 30, and is disposed on the insulating plate 22 of each cell mounting substrate 20, so that the high temperature side housings 32 are rotationally symmetrical with respect to each other about the rotation axis X. They are arranged at regular intervals around the rotation axis X with a rotation angle of 60 degrees.

高温側ハウジング32は、熱伝導性及び電気伝導性が高い金属等の導電材料によって構成され、上端を端壁32Aによって閉じられた下部開口の円筒形状をしている。高温側ハウジング32の円筒部32Bには、熱交換可能な表面積を拡大するために、外周面より径方向外方へ突出した複数のフィン34が一体形成されている。本実施形態では、フィン34は円筒部32Bの全周に亘って設けられて円環状をなしている。   The high temperature side housing 32 is made of a conductive material such as a metal having high thermal conductivity and electrical conductivity, and has a cylindrical shape with a lower opening whose upper end is closed by an end wall 32A. In the cylindrical portion 32B of the high temperature side housing 32, a plurality of fins 34 projecting radially outward from the outer peripheral surface are integrally formed in order to increase the heat exchangeable surface area. In the present embodiment, the fins 34 are provided over the entire circumference of the cylindrical portion 32B to form an annular shape.

高温側ハウジング32は、図2に示されているように、当該高温側ハウジング32の底板をなす絶縁板22と協働して内部に密閉構造の高温室36を画成している。高温室36には、アルカリ金属イオンの通過を許容する固体電解質38が設けられている。本実施形態では、固体電解質38は、高温下でナトリウムイオンの通過を許容するβアルミナ固体電解質又はβ"アルミナ固体電解質であり、βアルミナ又はβ"アルミナの焼結材によって上端を端壁38Aによって閉じられた下部開口の円筒形状に焼結形成されている。   As shown in FIG. 2, the high temperature side housing 32 cooperates with the insulating plate 22 forming the bottom plate of the high temperature side housing 32 to define a high temperature chamber 36 having a sealed structure therein. The high greenhouse 36 is provided with a solid electrolyte 38 that allows passage of alkali metal ions. In the present embodiment, the solid electrolyte 38 is a β-alumina solid electrolyte or β "alumina solid electrolyte that allows sodium ions to pass at a high temperature, and the upper end is formed by the end wall 38A by a sintered material of β-alumina or β" alumina. It is sintered and formed into a cylindrical shape with a closed lower opening.

固体電解質38は、高温室36において絶縁板22上に高温側ハウジング32と同心に配置され、絶縁板22を底板として高温室36を第1室36Aと第2室36Bとに区画している。第1室36Aは固体電解質38の外側にあり、第2室36Bは固体電解質38の内側にある。固体電解質38の外面(第1室36A側の面)はアノード(陰極)側面42をなし、固体電解質38の内面(第2室36B側の面)はカソード(陽極)側面44をなす。   The solid electrolyte 38 is disposed on the insulating plate 22 concentrically with the high temperature side housing 32 in the high temperature chamber 36, and the high temperature chamber 36 is partitioned into a first chamber 36A and a second chamber 36B with the insulating plate 22 as a bottom plate. The first chamber 36 </ b> A is outside the solid electrolyte 38, and the second chamber 36 </ b> B is inside the solid electrolyte 38. The outer surface (surface on the first chamber 36A side) of the solid electrolyte 38 forms an anode (cathode) side surface 42, and the inner surface (surface on the second chamber 36B side) of the solid electrolyte 38 forms a cathode (anode) side surface 44.

固体電解質38の円筒部38Bには、固体電解質38の外周面、つまりアノード側面42の表面積を拡大するために、外周面より径方向外方へ突出した複数のフィン46が焼結によって一体形成されている。本実施形態では、フィン46は円筒部38Bの全周に亘って設けられて円環状をなしている。   A plurality of fins 46 projecting radially outward from the outer peripheral surface are integrally formed on the cylindrical portion 38B of the solid electrolyte 38 by sintering in order to increase the surface area of the outer peripheral surface of the solid electrolyte 38, that is, the anode side surface 42. ing. In the present embodiment, the fins 46 are provided over the entire circumference of the cylindrical portion 38B to form an annular shape.

高温側ハウジング32は、第1室36Aを満たす後述する液体のアルカリ金属が一方においてアノード側面42と接触し、他方において高温側ハウジング32の内周面に接触することにより、アノード(アノード電極)を兼ねる。   In the high temperature side housing 32, a liquid alkali metal, which will be described later, filling the first chamber 36 </ b> A is in contact with the anode side surface 42 on one side and the inner peripheral surface of the high temperature side housing 32 on the other side. I also serve.

固体電解質38の円筒部38Bの内周面は、図2に示されているように、軸線方向の全域に亘って同一径で内径が変化せず、滑らかな(平滑な)円筒面(円周面)に形成されている。ここでの、滑らかな面や平滑な面は、曲面を含む連続した面を意味し、稜や谷等の急峻な凹凸がない面をいう。これにより、固体電解質38の焼結成形時の型(中子)抜きを行うことができる。なお、型抜きのために円筒部38Bは、下端の開口に向かうほど、内径が大きくなるテーパ形状であってもよい。   As shown in FIG. 2, the inner peripheral surface of the cylindrical portion 38 </ b> B of the solid electrolyte 38 has the same diameter over the entire area in the axial direction and the inner diameter does not change, and a smooth (smooth) cylindrical surface (circumference) Surface). Here, a smooth surface or a smooth surface means a continuous surface including a curved surface, and means a surface having no steep irregularities such as ridges and valleys. Thereby, the mold (core) at the time of sintering molding of the solid electrolyte 38 can be removed. Note that the cylindrical portion 38B may have a tapered shape in which the inner diameter increases toward the lower end opening for die cutting.

固体電解質38の内面、つまりカソード側面44には、導電性及び通気性を有するカソード(カソード電極)48が形成されている。カソード48は、モリブデン等による薄膜電極であり、気体及び液体のアルカリ金属が通過できるように多孔質(三次元網目構造)に形成されている。カソード48は、スパッタリング等の公知の積層手法によって形成されればよく、固体電解質38の内面の大部分、好ましくは全域を覆うように設けられている。円筒部38Bの内周面は、軸線方向の全域に亘って同一径で内径が変化せず、滑らかな円筒面に形成されているから、欠陥のない薄膜構造のカソード48を公知の積層手法によって確実に且つ容易に形成することができる。   A cathode (cathode electrode) 48 having conductivity and air permeability is formed on the inner surface of the solid electrolyte 38, that is, the cathode side surface 44. The cathode 48 is a thin film electrode made of molybdenum or the like, and is formed in a porous shape (three-dimensional network structure) so that gas and liquid alkali metal can pass therethrough. The cathode 48 may be formed by a known lamination technique such as sputtering, and is provided so as to cover most of the inner surface of the solid electrolyte 38, preferably the entire region. The inner peripheral surface of the cylindrical portion 38B has the same diameter over the entire region in the axial direction and the inner diameter does not change, and is formed in a smooth cylindrical surface. Therefore, the cathode 48 having a thin film structure without defects is formed by a known lamination method. It can be reliably and easily formed.

カソード48の内側にはカソード48の内側空間を埋めるように多孔質リード部材50が設けられている。多孔質リード部材50は、気体及び液体のアルカリ金属が通過可能な多孔質金属体(三次元網目構造の発泡金属体)によって形成され、カソード48の全面に接触し、カソード48と電気的に接続されている。多孔質リード部材50の下端部には金属等の導電材料製の接続端子52が多孔質リード部材50と導電関係をもって固定されている。接続端子52は、多孔質リード部材50の下端面より下方に突出し、絶縁板22に貫通形成されている連通用開口22A内に進入している。   A porous lead member 50 is provided inside the cathode 48 so as to fill the inner space of the cathode 48. The porous lead member 50 is formed of a porous metal body (a three-dimensional network structure foam metal body) through which gas and liquid alkali metals can pass, and contacts the entire surface of the cathode 48 and is electrically connected to the cathode 48. Has been. A connection terminal 52 made of a conductive material such as metal is fixed to the lower end portion of the porous lead member 50 in a conductive relationship with the porous lead member 50. The connection terminal 52 protrudes downward from the lower end surface of the porous lead member 50 and enters the communication opening 22 </ b> A formed through the insulating plate 22.

円盤部材16の下側には、図2に示されているように、各セル30の低温側ハウジング54が吊り下げられた状態で設けられている。低温側ハウジング54は、熱伝導性及び電気伝導性が高い金属等の導電材料によって構成され、上端を上端壁54Aによって閉じられ、下端を下端壁54Bによって閉じられた扇状横断面の筒形状をしており、内部の密閉構造の低温室56を画成している。低温側ハウジング54は各開口18に配置されて上端壁54Aを各セル取付基板20の下部に導電関係で固定されている。低温側ハウジング54の筒部54Cには、熱交換可能な表面積を拡大するために、外周面より径方向外方へ突出した複数のフィン60が一体形成されている。   As shown in FIG. 2, the low temperature side housing 54 of each cell 30 is provided below the disk member 16 in a suspended state. The low-temperature side housing 54 is made of a conductive material such as a metal having high thermal conductivity and high electrical conductivity, and has a cylindrical shape with a fan-shaped cross section whose upper end is closed by the upper end wall 54A and lower end is closed by the lower end wall 54B. And defines an internal hermetic cryogenic chamber 56. The low temperature side housing 54 is disposed in each opening 18, and the upper end wall 54 </ b> A is fixed to the lower part of each cell mounting substrate 20 in a conductive relationship. A plurality of fins 60 projecting radially outward from the outer peripheral surface are integrally formed in the cylindrical portion 54 </ b> C of the low temperature side housing 54 in order to increase the heat exchangeable surface area.

低温側ハウジング54は、セル30毎に個別に存在し、各セル取付基板20に固定されていることにより、高温側ハウジング32と同様に、回転軸線Xを中心として互いに回転対称となる位置に、且つ回転軸線X周りに60度の回転角をもって等間隔に配置されることになる。なお、本実施形態では、高温側ハウジング32と低温側ハウジング54とは互いに回転軸線Xを中心とした同位相の回転位置に配置されている。各セル30の低温側ハウジング54は、セル取付基板20を支持する電気絶縁性の円盤部材16により、互いに電気的に絶縁されて短絡することがない個別の電気絶縁性が保証される。   The low temperature side housing 54 exists for each cell 30 and is fixed to each cell mounting substrate 20, so that, similarly to the high temperature side housing 32, the low temperature side housing 54 is rotationally symmetrical with respect to each other about the rotation axis X. Further, they are arranged at equal intervals around the rotation axis X with a rotation angle of 60 degrees. In the present embodiment, the high temperature side housing 32 and the low temperature side housing 54 are disposed at the same phase rotation position around the rotation axis X. The low temperature side housing 54 of each cell 30 is electrically insulated from each other by the electrically insulating disk member 16 that supports the cell mounting substrate 20, thereby ensuring individual electrical insulation without short-circuiting.

このように、高温側ハウジング32と低温側ハウジング54とは、個別に構成され、セル30毎の個別の電気絶縁性を保ってセル取付基板20および後述する管部材64によりに互いに電気的に接続されている。   As described above, the high temperature side housing 32 and the low temperature side housing 54 are individually configured, and are electrically connected to each other by the cell mounting substrate 20 and a pipe member 64 described later while maintaining individual electrical insulation for each cell 30. Has been.

各セル30は、高温側ハウジング32および低温側ハウジング54が各セル取付基板20に配置されていることにより、回転軸線Xを中心とした回転対称位置に、且つ回転軸線X周りに等間隔に配置されることになる。しかも、各セル30の全ての高温側ハウジング32は円盤部材16の上側、つまり回転軸線Xに沿った上側に固定され、各セル30の全ての低温側ハウジング54は円盤部材16の下側、つまり回転軸線Xに沿った下側に固定されていることになる。また、各セル30の高温側ハウジング32は、低温側ハウジング54より径方向外方に存在する。   Each cell 30 is arranged at a rotationally symmetric position around the rotation axis X and at equal intervals around the rotation axis X by arranging the high temperature side housing 32 and the low temperature side housing 54 on each cell mounting substrate 20. Will be. Moreover, all the high temperature side housings 32 of each cell 30 are fixed to the upper side of the disk member 16, that is, the upper side along the rotation axis X, and all the low temperature side housings 54 of each cell 30 are below the disk member 16, that is, It is fixed to the lower side along the rotation axis X. Further, the high temperature side housing 32 of each cell 30 exists radially outward from the low temperature side housing 54.

低温側ハウジング54の上端部には、図2、図4に示されているように、上端壁54Aより径方向外方に延出した扇状の延出板状部54Dが低温側ハウジング54と一体形成されている。セル取付基板20の下底部には上端壁54Aと延出板状部54Dとを連続した扇形状と同一形状の枠状をした突出部20Aが形成されている。上端壁54Aおよび延出板状部54Dの周縁が突出部20Aの全周に気密に係合することにより、セル取付基板20と低温側ハウジング54とで当該両者間に通路58が画成される。   As shown in FIGS. 2 and 4, a fan-shaped extending plate-like portion 54 </ b> D extending radially outward from the upper end wall 54 </ b> D is integrated with the low temperature side housing 54 at the upper end portion of the low temperature side housing 54. Is formed. A projecting portion 20A having a frame shape having the same shape as the fan shape in which the upper end wall 54A and the extended plate-like portion 54D are continuous is formed on the lower bottom portion of the cell mounting substrate 20. The peripheral edges of the upper end wall 54A and the extended plate-like portion 54D are hermetically engaged with the entire circumference of the projecting portion 20A, whereby a passage 58 is defined between the cell mounting substrate 20 and the low temperature side housing 54. .

通路58は、回転軸12の径方向に延在し、径方向外側部においてセル取付基板20に貫通形成された連通用開口20Bと絶縁板22の連通用開口22Aとを経て第2室36Bの下部に連通している。通路58は径方向内側部において上端壁54Aに貫通形成された連通用開口54Eを経て低温室56の径方向内方(最内方)の上部に連通している。このようにして、連通用開口22Aおよび20Bと、通路58と、連通用開口54Eによって第2室36Bの下端部と低温室56の径方向内方の上部とを連通する第2通路(戻り通路)62がセル30毎に個別に構成される。   The passage 58 extends in the radial direction of the rotary shaft 12 and passes through the communication opening 20B formed through the cell mounting substrate 20 in the radially outer portion and the communication opening 22A of the insulating plate 22 in the second chamber 36B. It communicates with the lower part. The passage 58 communicates with a radially inner (innermost) upper portion of the low temperature chamber 56 through a communication opening 54E formed through the upper end wall 54A in the radially inner portion. In this way, the second passage (return passage) that communicates the lower end of the second chamber 36B and the radially inner upper portion of the low temperature chamber 56 by the communication openings 22A and 20B, the passage 58, and the communication opening 54E. ) 62 is individually configured for each cell 30.

絶縁板22とセル取付基板20と上端壁54Aとには、これらを貫通するように金属等の導電材料製の管部材64が取り付けられている。管部材64は低温室56の径方向外方(最外方)の上部と第1室36Aの下端部の径方向外方(最外方)とを連通する第1通路(往き通路)66をセル30毎に個別に画成する。同時に、管部材64は、高温側ハウジング32に接触し、高温側ハウジング32とセル取付基板20および低温側ハウジング54とを導電接続している。   A pipe member 64 made of a conductive material such as a metal is attached to the insulating plate 22, the cell attachment board 20, and the upper end wall 54A so as to penetrate therethrough. The pipe member 64 has a first passage (outward passage) 66 that communicates the radially outer (outermost) upper portion of the low temperature chamber 56 and the radially outer (outermost) lower end of the first chamber 36A. Each cell 30 is individually defined. At the same time, the pipe member 64 is in contact with the high temperature side housing 32 and conductively connects the high temperature side housing 32 to the cell mounting board 20 and the low temperature side housing 54.

高温側ハウジング32内の第1室36Aおよび第2室36Bと、第1通路66と、第2通路62と、低温室56とは真空になっており、これらにはアルカリ金属が封入されている。本実施形態では、イオン化することによってβアルミナ又はβ"アルミナである固体電解質38を通過可能なナトリウムがアルカリ金属として使用されている。   The first chamber 36A and the second chamber 36B, the first passage 66, the second passage 62, and the low temperature chamber 56 in the high temperature side housing 32 are in a vacuum, and these are filled with alkali metal. . In this embodiment, sodium which can pass through the solid electrolyte 38 which is β alumina or β ″ alumina by ionization is used as an alkali metal.

回転軸12の下端部は電気絶縁性のカップリング68によって回転駆動手段である固定配置の電動モータ70の出力軸(ロータ軸)72にトルク伝達関係をもって連結されている。この電動モータ70の回転出力によって各セル30の高温側ハウジング32と低温側ハウジング54とが円盤部材16、26と共に回転軸線X周りに回転駆動される。   The lower end portion of the rotary shaft 12 is connected to an output shaft (rotor shaft) 72 of a fixedly arranged electric motor 70 which is a rotational drive means by an electrically insulating coupling 68 with a torque transmission relationship. The high temperature side housing 32 and the low temperature side housing 54 of each cell 30 are rotationally driven around the rotation axis X together with the disk members 16 and 26 by the rotational output of the electric motor 70.

各セル30の高温側ハウジング32および低温側ハウジング54は、回転軸線Xを中心とした回転対称位置に配置されているので、各セル30の高温側ハウジング32と低温側ハウジング54とが回転軸線X周りに回転しても、偏心荷重による回転バランスの不均衡が生じることがない。   Since the high temperature side housing 32 and the low temperature side housing 54 of each cell 30 are arranged at rotationally symmetric positions around the rotation axis X, the high temperature side housing 32 and the low temperature side housing 54 of each cell 30 are connected to the rotation axis X. Even if it rotates around, there will be no imbalance in rotational balance due to the eccentric load.

つぎに、AMTEC10の配線構造について説明する。ここで、セル30の配線構造の説明の便宜上、6個のセル30を、図3、図4に示されているように、♯1〜♯6と云う識別符号を付けて個別に説明することがある。   Next, the wiring structure of the AMTEC 10 will be described. Here, for convenience of description of the wiring structure of the cells 30, the six cells 30 are individually described with identification codes # 1 to # 6 as shown in FIGS. There is.

回転軸12の外周には、図2に示されているように、電気絶縁性のスリーブ74によって回転軸12とは電気絶縁関係にあるアノード側スリップリング76と、回転軸12とは直接に導電関係にあるカソード側スリップリング78とが軸線方向に隔置して取り付けられている。アノード側スリップリング76およびカソード側スリップリング78には、外部負荷に接続された集電ブラシ(不図示)が摺接する。各スリップリング76、78と集電ブラシとにより、回転軸線X周りに回転するAMTEC10から外部負荷に電力が供給される。   As shown in FIG. 2, an anode-side slip ring 76 that is electrically insulated from the rotary shaft 12 and the rotary shaft 12 are directly connected to the outer periphery of the rotary shaft 12 by an electrically insulating sleeve 74. The cathode side slip ring 78 which is in a relationship is attached to be spaced apart in the axial direction. A current collecting brush (not shown) connected to an external load is in sliding contact with the anode side slip ring 76 and the cathode side slip ring 78. Power is supplied to the external load from the AMTEC 10 that rotates around the rotation axis X by the slip rings 76 and 78 and the current collecting brush.

♯1のセル30の低温側ハウジング54は後述する一方の端子をなし、この低温側ハウジング54の底部には、図2、図3に示されているように、導電接続板80の一端が導電状態で取り付けられている。導電接続板80の他端はアノード側スリップリング76と導電接続されている。低温側ハウジング54は管部材64およびセル取付基板20によって高温側ハウジング32と導電関係にあるから、♯1のセル30のアノード(高温側ハウジング32)が回転軸12とは電気絶縁状態でアノード側スリップリング76と導電接続されたことになる。   The low temperature side housing 54 of the # 1 cell 30 forms one terminal which will be described later, and one end of a conductive connecting plate 80 is electrically conductive at the bottom of the low temperature side housing 54 as shown in FIGS. It is attached in a state. The other end of the conductive connection plate 80 is conductively connected to the anode side slip ring 76. Since the low temperature side housing 54 is electrically conductive with the high temperature side housing 32 by the tube member 64 and the cell mounting substrate 20, the anode (high temperature side housing 32) of the cell # 1 is electrically insulated from the rotary shaft 12 and is on the anode side. The conductive connection is established with the slip ring 76.

図3に示されているように、♯1のセル30の接続端子52にはリード線82の一端が導電接続されている。リード線82は2枚の絶縁板22の上下間を通って外方に延出し、隣接する♯2のセル30のセル取付基板20に導電接続されている。以下同様に、♯2のセル30の接続端子52にはリード線84の一端が導電接続されている。リード線84は2枚の絶縁板22の上下間を通って外方に延出し、隣接する♯3のセル30のセル取付基板20に導電接続されている。♯3のセル30の接続端子52にはリード線86の一端が導電接続されている。リード線86は2枚の絶縁板22の上下間を通って外方に延出し、隣接する♯4のセル30のセル取付基板20に導電接続されている。♯4のセル30の接続端子52にはリード線88の一端が導電接続されている。リード線88は2枚の絶縁板22の上下間を通って外方に延出し、隣接する♯5のセル30のセル取付基板20に導電接続されている。♯5のセル30の接続端子52にはリード線90の一端が導電接続されている。リード線90は2枚の絶縁板22の上下間を通って外方に延出し、隣接する♯6のセル30のセル取付基板20に導電接続されている。なお、リード線82、84、86、88、90は、各々、延出元のセル30のセル取付基板20とは接触することがない。   As shown in FIG. 3, one end of a lead wire 82 is conductively connected to the connection terminal 52 of the cell 30 of # 1. The lead wire 82 extends outward through the upper and lower portions of the two insulating plates 22 and is conductively connected to the cell mounting substrate 20 of the adjacent # 2 cell 30. Similarly, one end of a lead wire 84 is conductively connected to the connection terminal 52 of the cell 30 of # 2. The lead wire 84 extends outwardly between the upper and lower sides of the two insulating plates 22 and is conductively connected to the cell mounting board 20 of the adjacent # 3 cell 30. One end of a lead wire 86 is conductively connected to the connection terminal 52 of the cell 30 of # 3. The lead wire 86 extends outwardly between the upper and lower sides of the two insulating plates 22 and is conductively connected to the cell mounting substrate 20 of the adjacent # 4 cell 30. One end of a lead wire 88 is conductively connected to the connection terminal 52 of the cell 30 of # 4. The lead wire 88 extends outwardly between the upper and lower sides of the two insulating plates 22 and is conductively connected to the cell mounting board 20 of the adjacent # 5 cell 30. One end of a lead wire 90 is conductively connected to the connection terminal 52 of the cell 30 of # 5. The lead wire 90 extends outwardly between the upper and lower sides of the two insulating plates 22 and is conductively connected to the cell mounting substrate 20 of the adjacent # 6 cell 30. Note that the lead wires 82, 84, 86, 88, and 90 do not contact the cell mounting substrate 20 of the cell 30 that is the extension source.

セル取付基板20は、管部材64および低温側ハウジング54、更にはこれらの内部に存在する液体のアルカリ金属を介して各セル30毎に個別に高温側ハウジング32と導電関係にあるから、リード線82、84、86、88、90によって♯1〜♯6による6個のセル30が直列に接続された直列接続回路が確立することになる。   Since the cell mounting substrate 20 is electrically conductive with the high temperature side housing 32 for each cell 30 through the pipe member 64 and the low temperature side housing 54, and further through the liquid alkali metal present in the pipe member 64, the lead wire 82, 84, 86, 88, 90 establish a serial connection circuit in which six cells 30 of # 1 to # 6 are connected in series.

♯6のセル30の接続端子52は上述の直列接続回路の他方の端子をなし、♯6のセル30の接続端子52にはリード線92の一端が導電接続されている。リード線92の他端は回転軸12に導電関係で取り付けられた導電接続板94に導電接続されている。これにより、♯6のセル30のカソード48は回転軸12を導体としてカソード側スリップリング78に導電接続される。このように、回転軸12が導電路の一部をなすことで、上述の直列接続回路とソード側スリップリング78との導電接続構造が簡単になる。   The connection terminal 52 of the # 30 cell 30 constitutes the other terminal of the above-described series connection circuit, and one end of a lead wire 92 is conductively connected to the connection terminal 52 of the # 6 cell 30. The other end of the lead wire 92 is conductively connected to a conductive connection plate 94 attached to the rotary shaft 12 in a conductive relationship. As a result, the cathode 48 of the cell 30 of # 6 is conductively connected to the cathode side slip ring 78 using the rotating shaft 12 as a conductor. Thus, the rotating shaft 12 forms a part of the conductive path, so that the conductive connection structure between the series connection circuit and the sword side slip ring 78 is simplified.

以下に本実施形態に係るAMTEC10の作用について説明する。   The operation of the AMTEC 10 according to this embodiment will be described below.

AMTEC10は、電動モータ70によって回転軸12が回転駆動されることにより、回転軸線X周りに回転する。これにより、6個のセル30が回転軸線X周りに一括して回転する。   The AMTEC 10 rotates about the rotation axis X when the rotation shaft 12 is rotationally driven by the electric motor 70. As a result, the six cells 30 rotate together around the rotation axis X.

全てのセル10の低温側ハウジング54は低温環境下にあることにより、低温室56には液体のアルカリ金属が存在しており、この液体のアルカリ金属は、回転軸線X周りの回転により生じる遠心力によって、重力に抗して回転軸線Xの径方向外方に移動して低温室56の径方向外方の壁面を伝って上方へ移動する。これにより、低温室56のアルカリ金属(液体)の液面Lは、図2に2点鎖線によって示されているようになる。なお、液面Lは、AMTEC10の回転速度に応じて変化する。   Since the low temperature side housings 54 of all the cells 10 are in a low temperature environment, liquid alkali metal exists in the low temperature chamber 56, and this liquid alkali metal is caused by centrifugal force generated by rotation around the rotation axis X. Thus, it moves outward in the radial direction of the rotation axis X against gravity and moves upward along the radially outer wall surface of the low temperature chamber 56. Thereby, the liquid level L of the alkali metal (liquid) in the low temperature chamber 56 is as shown by a two-dot chain line in FIG. The liquid level L changes according to the rotational speed of the AMTEC 10.

低温室56を上方へと移動する液体のアルカリ金属は、遠心力の作用の下に第1通路66を通って高温側ハウジング32の第1室36Aへ輸送される。これにより、第1室36Aは液体のアルカリ金属によって満たされる。   The liquid alkali metal moving upward in the low greenhouse 56 is transported to the first chamber 36A of the high temperature side housing 32 through the first passage 66 under the action of centrifugal force. As a result, the first chamber 36A is filled with the liquid alkali metal.

全てのセル30の高温側ハウジング32は高温環境下にあることにより、第1室36Aでは液体のアルカリ金属は昇温され、一部が蒸発して気体となる。液体及び気体のアルカリ金属は、固体電解質38の第1室36A側を向く面において、電子を放出し、アルカリ金属イオンとなって固体電解質38内に進入する。放出された電子は、第1室36A内の液体のアルカリ金属を導体として高温側ハウジング5に流れる。これにより、各セル30の高温側ハウジング32は各セル30のアノードとして機能する。   Since the high temperature side housings 32 of all the cells 30 are in a high temperature environment, the temperature of the liquid alkali metal is raised in the first chamber 36A, and part of the alkali metal is evaporated to become a gas. The liquid and gaseous alkali metal emits electrons on the surface of the solid electrolyte 38 facing the first chamber 36 </ b> A, and enters the solid electrolyte 38 as alkali metal ions. The emitted electrons flow to the high temperature side housing 5 using the liquid alkali metal in the first chamber 36A as a conductor. Thereby, the high temperature side housing 32 of each cell 30 functions as an anode of each cell 30.

固体電解質38中のアルカリ金属イオンは、固体電解質38の第2室36B側を向く面においてカソード48から電子を受け取り、気体のアルカリ金属になる。気体のアルカリ金属は、第2室36Bの多孔質リード部材50内を通過して第2通路62を通って低温室56に戻る。低温室56に戻ったアルカリ金属は、液化し、再び遠心力の作用の下に第1通路66を通って高温側ハウジング32の第1室36Aへ輸送される。   Alkali metal ions in the solid electrolyte 38 receive electrons from the cathode 48 on the surface of the solid electrolyte 38 facing the second chamber 36B, and become gaseous alkali metal. The gaseous alkali metal passes through the porous lead member 50 of the second chamber 36 </ b> B and returns to the low temperature chamber 56 through the second passage 62. The alkali metal returned to the low greenhouse 56 is liquefied and transported to the first chamber 36A of the high temperature side housing 32 through the first passage 66 again under the action of centrifugal force.

このようにしてアルカリ金属は、固体電解質38を含む高温側ハウジング32と低温側ハウジング54とをセル30毎に独立した流れをもって循環する。   In this manner, the alkali metal circulates through the high-temperature side housing 32 and the low-temperature side housing 54 including the solid electrolyte 38 in an independent flow for each cell 30.

アルカリ金属がアルカリ金属イオンになって第1室36Aから固体電解質38内に進入する過程及びアルカリ金属イオンが気体のアルカリ金属となって固体電解質38から第2室36Bへと移動する過程によって、アノード(高温側ハウジング5)とカソード48との間に電位差が生じる。   The process in which the alkali metal becomes alkali metal ions and enters the solid electrolyte 38 from the first chamber 36A and the process in which the alkali metal ions become gaseous alkali metal and moves from the solid electrolyte 38 to the second chamber 36B A potential difference is generated between the (high temperature side housing 5) and the cathode 48.

本実施形態では、フィン46によって固体電解質38のアノード側面42の表面積がカソード側面44の表面積に比して増大し、この表面積の増大に応じて固体電解質38のアノード側面42の第1室36Aのアルカリ金属と接触する面積が増大する。   In the present embodiment, the fin 46 increases the surface area of the anode side surface 42 of the solid electrolyte 38 relative to the surface area of the cathode side surface 44, and the first chamber 36 </ b> A of the anode side surface 42 of the solid electrolyte 38 is increased in accordance with this surface area increase. The area in contact with the alkali metal increases.

これにより、高い運動エネルギーを有するアルカリ金属が固体電解質38のアノード側面42に近傍に位置する確率が高くなり、固体電解質38内へ進入するイオンの数が増大する。これに応じて固体電解質38のアノード側にて分離する電子量が増え、各セル30の発電効率が向上する。   Thereby, the probability that an alkali metal having high kinetic energy is located in the vicinity of the anode side surface 42 of the solid electrolyte 38 is increased, and the number of ions entering the solid electrolyte 38 is increased. Accordingly, the amount of electrons separated on the anode side of the solid electrolyte 38 is increased, and the power generation efficiency of each cell 30 is improved.

そして6個のセル30のアノード(高温側ハウジング32)とカソード48とは、アノード側スリップリング76とカソード側スリップリング78との間において直列に接続されているから、アノード側スリップリング76とカソード側スリップリング78との間に、各セル30のアノード(高温側ハウジング32)とカソード48との間に生じる電位差を合計した値の電位差が生じる。   Since the anode (high temperature side housing 32) and the cathode 48 of the six cells 30 are connected in series between the anode side slip ring 76 and the cathode side slip ring 78, the anode side slip ring 76 and the cathode 48 are connected. Between the side slip ring 78, a potential difference of a total value of potential differences generated between the anode (the high temperature side housing 32) of each cell 30 and the cathode 48 is generated.

高い電圧を得るために、複数のセル30を電気的に直列に接続する場合、液体のアルカリ金属によってセル30間が電気的に短絡することを回避するために、アルカリ金属は、固体電解質38を含む高温側ハウジング32と低温側ハウジング54とをセル30毎に独立した流れをもって循環輸送する必要が生じる。このことに対して、各セル30のアルカリ金属の輸送は、電動モータ70による回転軸12の回転駆動によって全てのセル30が回転軸線X周りに回転することにより生じる遠心力によって行われるので、セル30毎にアルカリ金属を輸送するための輸送手段を個々に設ける必要がない。これにより、複数個のセル30を電気的に直列に接続したAMTEC10を、輸送手段の重複を避けてコンパクトに構成することができる。   In order to obtain a high voltage, when a plurality of cells 30 are electrically connected in series, in order to avoid an electrical short circuit between the cells 30 due to the liquid alkali metal, the alkali metal is used to connect the solid electrolyte 38. The high temperature side housing 32 and the low temperature side housing 54 that are included need to be circulated and transported in an independent flow for each cell 30. In contrast, the transport of the alkali metal in each cell 30 is performed by the centrifugal force generated when all the cells 30 are rotated around the rotation axis X by the rotation drive of the rotation shaft 12 by the electric motor 70. It is not necessary to provide a transportation means for transporting the alkali metal every 30th. Thereby, the AMTEC 10 in which a plurality of cells 30 are electrically connected in series can be configured compactly while avoiding duplication of transportation means.

回転軸12の軸線方向(回転軸線X)の一端側に各セル30の高温側ハウジング32が集められ、他端側に低温側ハウジング54が集められているため、回転軸線X周りの回転に拘わらず、複数の高温側ハウジング32を共通の高温熱源に常時曝すことができると共に、複数の低温側ハウジング54を共通の低温側熱源に常時曝すことができる。これにより、AMTEC10の温度管理を伴う運転が容易になる。更に、個別に構成された高温側ハウジング32と低温側ハウジング54との共通の支持体である円盤部材16の一方の側(上側)に各セル30の高温側ハウジング32が集められ、他方の側(下側)に各セル30の低温側ハウジング54が集められているので、構造の簡素化が図られると同時に円盤部材16をもって高温側と低温側とが明確に区画され、このことによってもAMTEC10の温度管理が容易になる。   Since the high temperature side housing 32 of each cell 30 is collected on one end side in the axial direction (rotation axis X) of the rotation shaft 12 and the low temperature side housing 54 is collected on the other end side, the rotation around the rotation axis X is concerned. Instead, the plurality of high temperature side housings 32 can always be exposed to a common high temperature heat source, and the plurality of low temperature side housings 54 can always be exposed to a common low temperature side heat source. Thereby, the operation | movement with the temperature management of AMTEC10 becomes easy. Further, the high temperature side housing 32 of each cell 30 is collected on one side (upper side) of the disk member 16 which is a common support for the high temperature side housing 32 and the low temperature side housing 54 which are individually configured, and the other side. Since the low temperature side housings 54 of the respective cells 30 are gathered on the (lower side), the structure is simplified, and at the same time, the high temperature side and the low temperature side are clearly partitioned by the disk member 16, and this also causes the AMTEC 10 Temperature management becomes easier.

また、高温側ハウジング32が導電性材料によって構成されていることにより高温側ハウジング32がアノードを兼ねることになり、固体電解質38のアノード側面42にアノードを別途構成する必要がなくなる。これにより、固体電解質38のアノード側面42に、アノードを構成することによる制約を受けることなく、フィン46を設けることができる。そして各セル30の高温側ハウジング32を支持する円盤部材16が電気絶縁材料によって構成されることにより、高温側ハウジング32が導電性材料によって構成されていても各セル30間で電気的な短絡を生じることがなく、複数のセル30を電気的に直列に接続することができる。   Further, since the high temperature side housing 32 is made of a conductive material, the high temperature side housing 32 also serves as an anode, and it is not necessary to separately configure an anode on the anode side surface 42 of the solid electrolyte 38. Accordingly, the fins 46 can be provided on the anode side surface 42 of the solid electrolyte 38 without being restricted by configuring the anode. The disk member 16 that supports the high-temperature side housing 32 of each cell 30 is made of an electrically insulating material, so that even if the high-temperature side housing 32 is made of a conductive material, an electrical short circuit is generated between the cells 30. The plurality of cells 30 can be electrically connected in series without occurring.

図5は、廃熱である内燃機関の排気ガスを熱源とするAMTEC10の使用例を示している。AMTEC10の受熱部である高温側ハウジング32は、換言すると円盤部材16より上側は、内燃機関の排気管100のメイン通路102内にあってメイン通路102を流れる排気ガスと熱交換可能に配置されている。これにより、高温側ハウジング32は排気ガスによって加熱される。排気ガスによる高温側ハウジング32の加熱温度は500℃以上であればよい。   FIG. 5 shows a usage example of the AMTEC 10 using the exhaust gas of the internal combustion engine, which is waste heat, as a heat source. In other words, the high temperature side housing 32 that is a heat receiving part of the AMTEC 10 is disposed above the disk member 16 in the main passage 102 of the exhaust pipe 100 of the internal combustion engine so as to be able to exchange heat with the exhaust gas flowing through the main passage 102. Yes. As a result, the high temperature side housing 32 is heated by the exhaust gas. The heating temperature of the high temperature side housing 32 by the exhaust gas may be 500 ° C. or higher.

AMTEC10の放熱部である低温側ハウジング54は、換言すると円盤部材16より下側は、メイン通路102と並列のバイパス通路104内に配置されている。バイパス通路104の排気ガス入口106は開閉弁108によって開閉される構造になっている。バイパス通路104には外気取入口110が形成されており、外気取入口110には外気取入用のリード弁112が取り付けられている。なお、符号114、115は各々の気密用の回転シール部である。   In other words, the low temperature side housing 54, which is a heat radiating part of the AMTEC 10, is disposed in the bypass passage 104 parallel to the main passage 102 on the lower side of the disk member 16. The exhaust gas inlet 106 of the bypass passage 104 is configured to be opened and closed by an on-off valve 108. An outside air inlet 110 is formed in the bypass passage 104, and a reed valve 112 for taking in outside air is attached to the outside air inlet 110. Reference numerals 114 and 115 denote hermetic rotary seal portions.

AMTEC10の始動時には、放熱部(低温側ハウジング54)の予熱のために、開閉弁108を開いてバイパス通路104に排気ガスを流し、排気ガスによって放熱部を加熱する。放熱部の予熱は、低温室56において固体となったアルカリ金属を液体化させるために行われる。放熱部の予熱が完了した後は、開閉弁108を閉じ、リード弁112によってバイパス通路104に外気を取り込み、放熱部を受熱部より低い温度に保つ。放熱部の適正温度は受熱部の温度により決まり、100〜500℃程度であればよい。   When the AMTEC 10 is started, in order to preheat the heat radiating portion (low-temperature side housing 54), the on-off valve 108 is opened, exhaust gas flows through the bypass passage 104, and the heat radiating portion is heated by the exhaust gas. The preheating of the heat radiating portion is performed to liquefy the alkali metal that has become solid in the low temperature chamber 56. After the preheating of the heat dissipating part is completed, the on-off valve 108 is closed, the outside air is taken into the bypass passage 104 by the reed valve 112, and the heat dissipating part is kept at a lower temperature than the heat receiving part. The appropriate temperature of the heat radiating portion is determined by the temperature of the heat receiving portion, and may be about 100 to 500 ° C.

これにより、AMTEC10は内燃機関の排気ガスを熱源として動作する。   Thereby, the AMTEC 10 operates using the exhaust gas of the internal combustion engine as a heat source.

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、セル30の個数は使用目的、要求電圧に応じて適宜増減することが可能である。セル30の直列接続構造も、上述の実施形態のものに限れることはなく、耐熱性を有する配線基板を用いたもの等、種々の態様で実施可能である。   Although the description of the specific embodiment is finished as described above, the present invention is not limited to the above embodiment and can be widely modified. For example, the number of cells 30 can be appropriately increased or decreased according to the purpose of use and the required voltage. The series connection structure of the cells 30 is not limited to that of the above-described embodiment, and can be implemented in various modes such as one using a wiring board having heat resistance.

上述の実施形態では、アノード側スリップリング76が回転軸12に電気絶縁状態で取り付けられ、カソード側スリップリング78が回転軸12に電気導通状態で取り付けられているが、これとは逆にアノード側スリップリング76が回転軸12に電気導通状態で取り付けられ、カソード側スリップリング78が回転軸12に電気絶縁状態で取り付けられていもよい。この場合には、両スリップリングに対する直列接続回路の接続も逆になる。   In the above-described embodiment, the anode side slip ring 76 is attached to the rotary shaft 12 in an electrically insulated state, and the cathode side slip ring 78 is attached to the rotary shaft 12 in an electrically conductive state. The slip ring 76 may be attached to the rotating shaft 12 in an electrically conductive state, and the cathode side slip ring 78 may be attached to the rotating shaft 12 in an electrically insulated state. In this case, the connection of the series connection circuit to both slip rings is also reversed.

また、固体電解質38のアノード側におけるアルカリ金属との接触面積を増大するための凹凸は、フィン46に限られることはなく、蛇腹形状であったり、半球状等の突起や窪みであったりしてもよい。   Further, the unevenness for increasing the contact area with the alkali metal on the anode side of the solid electrolyte 38 is not limited to the fin 46, and may be a bellows shape, a projection or a depression such as a hemisphere. Also good.

また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。固体電解質38のフィン46等は、必須ではなく、省略されてもよい。   In addition, all the components shown in the above embodiment are not necessarily essential, and can be appropriately selected without departing from the gist of the present invention. The fins 46 and the like of the solid electrolyte 38 are not essential and may be omitted.

10 アルカリ金属熱電変換器(AMTEC)
12 回転軸
16 円盤部材(板状部材)
20 セル取付基板
22 絶縁板
27 固体電解質
30 セル
32 高温側ハウジング
36 高温室
36A 第1室
36B 第2室
38 固体電解質
46 フィン
48 カソード
50 多孔質リード部材
52 接続端子
54 低温側ハウジング
56 低温室
62 第2通路
66 第1通路
70 電動モータ
76 アノード側スリップリング
78 カソード側スリップリング
80 導電接続板
82 リード線
84 リード線
86 リード線
88 リード線
90 リード線
92 リード線
94 導電接続板
10 Alkali metal thermoelectric converter (AMTEC)
12 Rotating shaft 16 Disk member (plate member)
20 Cell mounting substrate 22 Insulating plate 27 Solid electrolyte 30 Cell 32 High temperature side housing 36 High greenhouse 36A First chamber 36B Second chamber 38 Solid electrolyte 46 Fin 48 Cathode 50 Porous lead member 52 Connection terminal 54 Low temperature side housing 56 Low greenhouse 62 Second passage 66 First passage 70 Electric motor 76 Anode side slip ring 78 Cathode side slip ring 80 Conductive connection plate 82 Lead wire 84 Lead wire 86 Lead wire 88 Lead wire 90 Lead wire 92 Lead wire 94 Conductive connection plate

Claims (7)

熱を受けて高温になる高温側ハウジングと、放熱して低温になる低温側ハウジングと、前記高温側ハウジング内の高温室を第1室と第2室とに区画するように設けられ、アルカリ金属イオンの通過を許容する固体電解質と、前記第1室に設けられたアノードと、前記第2室に設けられたカソードと、前記低温側ハウジング内の低温室と前記第1室とを連通する第1通路と、前記低温室と前記第2室とを連通する第2通路と、前記低温室に貯容された液体のアルカリ金属とを有するセルを複数有し、
前記セルは一つの回転軸線周りに配置され、
前記高温側ハウジングは前記回転軸線に沿った一側に配置され、
前記低温側ハウジングは前記回転軸線に沿った他側に配置され、
更に、前記複数のセルを電気的に直列に接続する直列接続回路と、
前記セルの全てを前記回転軸線を中心として回転させる駆動装置とを有し、
前記回転軸線を中心とした回転により生じる遠心力によって前記低温室内の前記アルカリ金属を前記第1通路を介して前記第1室に移動させるアルカリ金属熱電変換器。
A high temperature side housing that receives heat and a high temperature side, a low temperature side housing that dissipates heat and a low temperature, and a high temperature chamber in the high temperature side housing are divided into a first chamber and a second chamber. A solid electrolyte that allows the passage of ions, an anode provided in the first chamber, a cathode provided in the second chamber, a low temperature chamber in the low temperature side housing, and a first chamber communicating with the first chamber. A plurality of cells having one passage, a second passage communicating the low temperature chamber and the second chamber, and a liquid alkali metal stored in the low temperature chamber;
The cells are arranged around one axis of rotation;
The high temperature side housing is disposed on one side along the rotation axis;
The low temperature housing is disposed on the other side along the rotation axis;
Furthermore, a series connection circuit that electrically connects the plurality of cells in series;
A drive device for rotating all of the cells around the rotation axis;
An alkali metal thermoelectric converter that moves the alkali metal in the low-temperature chamber to the first chamber through the first passage by a centrifugal force generated by rotation about the rotation axis.
前記回転軸線に直交する方向に延在する板状部材を有し、
前記セルは前記高温側ハウジングと前記低温側ハウジングとを個別に構成され、前記高温側ハウジングの全てが前記板状部材の一方の側に固定され、前記低温側ハウジングの全てが前記板状部材の他方の側に固定されている請求項1に記載のアルカリ金属熱電変換器。
A plate-like member extending in a direction perpendicular to the rotation axis;
In the cell, the high temperature side housing and the low temperature side housing are individually configured, all of the high temperature side housings are fixed to one side of the plate member, and all of the low temperature side housings are the plate member. The alkali metal thermoelectric converter according to claim 1, which is fixed to the other side.
前記高温側ハウジングは導電性を有する材料によって構成されて前記アノードを兼ね、前記板状部材が電気絶縁性を有する材料により構成されている請求項2に記載のアルカリ金属熱電変換器。   3. The alkali metal thermoelectric converter according to claim 2, wherein the high temperature side housing is made of a conductive material and serves also as the anode, and the plate-like member is made of a material having electrical insulation. 前記回転軸線と同心位置に配置されて前記板状部材を取り付けられた回転軸を有し、
前記回転軸にはアノード側とカソード側のスリップリングとの何れか一方が電気絶縁状態で取り付けられており、他方が電気導通状態で取り付けられており、前記直列接続回路の一方の端子が前記一方のスリップリングに前記回転軸とは電気絶縁状態で導電接続され、前記直列接続回路の他方の端子が前記回転軸に導電接続されている請求項2または3に記載のアルカリ金属熱電変換器。
A rotation shaft disposed concentrically with the rotation axis and having the plate member attached thereto;
One of the anode side and cathode side slip rings is attached to the rotating shaft in an electrically insulated state, the other is attached in an electrically conductive state, and one terminal of the series connection circuit is the one of the ones 4. The alkali metal thermoelectric converter according to claim 2, wherein the slip ring is conductively connected to the rotary shaft in an electrically insulated state, and the other terminal of the series connection circuit is conductively connected to the rotary shaft.
前記高温側ハウジングのそれぞれは前記回転軸線を中心として互いに回転対称となる位置に配置され、且つ前記低温側ハウジングのそれぞれは前記回転軸線を中心として互いに回転対称となる位置に配置されている請求項1から4の何れか一項に記載のアルカリ金属熱電変換器。   Each of the high temperature side housings is disposed at a position that is rotationally symmetric with respect to the rotational axis, and each of the low temperature side housings is disposed at a position that is rotationally symmetric with respect to the rotational axis. The alkali metal thermoelectric converter according to any one of 1 to 4. 前記固体電解質が前記第1室側を向く部分は、当該固体電解質の表面積を拡張するための凹凸が設けられている請求項1から5の何れか一項に記載のアルカリ金属熱電変換器。   The alkali metal thermoelectric converter according to any one of claims 1 to 5, wherein a portion of the solid electrolyte facing the first chamber is provided with irregularities for expanding the surface area of the solid electrolyte. 前記高温側ハウジングが内燃機関の排気ガスと熱交換可能に配置されている請求項1から6の何れか一項に記載のアルカリ金属熱電気変換器。   The alkali metal thermoelectric converter according to any one of claims 1 to 6, wherein the high temperature side housing is arranged to be able to exchange heat with exhaust gas of an internal combustion engine.
JP2013063870A 2013-03-26 2013-03-26 Alkali metal thermoelectric converter Expired - Fee Related JP6012526B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013063870A JP6012526B2 (en) 2013-03-26 2013-03-26 Alkali metal thermoelectric converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013063870A JP6012526B2 (en) 2013-03-26 2013-03-26 Alkali metal thermoelectric converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014192935A JP2014192935A (en) 2014-10-06
JP6012526B2 true JP6012526B2 (en) 2016-10-25

Family

ID=51838777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013063870A Expired - Fee Related JP6012526B2 (en) 2013-03-26 2013-03-26 Alkali metal thermoelectric converter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6012526B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014191878A (en) * 2013-03-26 2014-10-06 Honda Motor Co Ltd Alkali metal thermoelectric converter

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50459A (en) * 1973-05-09 1975-01-07
US4098958A (en) * 1977-07-07 1978-07-04 Ford Motor Company Thermoelectric generator devices and methods
US4808240A (en) * 1987-09-08 1989-02-28 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Stacked vapor fed amtec modules
JP2601889B2 (en) * 1988-10-05 1997-04-16 三菱重工業株式会社 Alkali metal thermoelectric converter
JPH03235682A (en) * 1990-02-13 1991-10-21 Hitachi Ltd Alkaline metal thermoelectric generation set
JPH03253277A (en) * 1990-03-02 1991-11-12 Hitachi Ltd Alkali metal thermo electric generator
US6625990B2 (en) * 2001-02-09 2003-09-30 Bsst Llc Thermoelectric power generation systems
JP4210831B2 (en) * 2002-03-27 2009-01-21 豊菱産業株式会社 Liquid processing equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014192935A (en) 2014-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20160365612A1 (en) Thermal management of liquid metal batteries
US11677100B2 (en) Electrochemical energy storage devices
CN100495808C (en) Secondary battery module
KR101057558B1 (en) Battery pack
KR102225781B1 (en) System and method for thermally robust energy storage system
JP2012516527A (en) Battery with storage case partially filled with coolant
CN108140915A (en) Battery module, the battery pack including battery module and the vehicle including battery pack
KR101734357B1 (en) Battery Packing Module
SE525541C2 (en) Bipolar battery comprise inner barrier of hydrophobic material around electrode on first side of biplate and frame to provide a cell spacing between each biplate and end terminal to permit ambient gas to pass between adjacent cells
TW201225491A (en) Systems and methods for fluid cooling of electric machines
JP6012526B2 (en) Alkali metal thermoelectric converter
JP7374624B2 (en) thermal power generation device
JP6012499B2 (en) Alkali metal thermoelectric converter and method of operating the same
CN114026706A (en) Heat utilization power generation module
JP3787625B2 (en) Thermoelectric converter
JP6037883B2 (en) Alkali metal thermoelectric converter
JP4147299B2 (en) Combined power generation element and combined power generation system comprising thermoelectric power generation element and alkali metal thermoelectric conversion element
US20210135311A1 (en) Battery package containing porous wafer battery
JP7465113B2 (en) Battery and battery cooling system
CN106464053B (en) The rotor of rotating electric machine
JP2014191878A (en) Alkali metal thermoelectric converter
JP5299839B2 (en) Fuel cell module and fuel cell
KR102048200B1 (en) Stacked-type alkali metal thermoelectric converter
CN210091920U (en) Automatic heat dissipation high-voltage capacitor
CN220586115U (en) Flywheel energy storage system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151127

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160817

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160830

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160920

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6012526

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees